JP2013039638A - Carrying method and robot - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem with a conventional robot, wherein operations are liable to stagnate easily after gripping a workpiece.SOLUTION: A carrying method includes: a gripping step S3 of holding the workpiece in a holding part for holding the workpiece; a holding power confirmation step S4 of driving the holding part while holding the workpiece by the holding part; a holding state recognition step S5 of recognizing a holding state of the workpiece by the holding part, based on the results obtained by detecting a behavior of the holding part when the holding part is driven by the holding power confirmation step S4 with an inertial sensor; and a carrying step S6 of carrying the workpiece held at the holding part by driving the holding part after the holding state recognition step S5. The method is characterized by controlling a carrying speed for carrying the workpiece according to the holding state recognized by the holding state recognition step S5 in the carrying step S6.

Description

本発明は、搬送方法、ロボット等に関する。   The present invention relates to a transfer method, a robot, and the like.

従来から、ワークを把持するハンドを有するロボットにおいて、ハンドにワークを把持させるときのハンドの制御に、視覚フィードバック制御が活用されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a robot having a hand for gripping a workpiece, visual feedback control has been utilized for controlling the hand when the hand grips the workpiece (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−78312号公報JP 2009-78312 A

このような視覚フィードバック制御では、ロボットのハンドは、ワークを撮像部で撮像することによって得られる画像に表されるワークの姿勢に関連付けられた姿勢に制御される。これにより、ロボットのハンドの目標とする位置や姿勢を演算する手間を省略することができるので、ロボットの制御にかかる時間を短縮しやすくすることができる。
しかしながら、例えばベルトコンベヤーなどによって搬送されるワークでは、ロボットに対するワークの位置や姿勢が時間とともに変化するので、撮像部で撮像したときのワークの姿勢とハンドが把持する直前のワークの姿勢とが異なってしまうことがある。このような場合、撮像部で撮像された時点での姿勢とは異なる姿勢に変化したワークをハンド部が把持することになる。このような場合、ハンドがワークを把持した後に、ハンドに対するワークの位置や姿勢がずれたり、ハンドからワークが脱落したりすることがある。このようなことが発生すると、ワークを把持した後の作業が滞りやすい。
つまり、従来のロボットでは、ワークを把持した後の作業が滞りやすいという課題がある。
In such visual feedback control, the robot hand is controlled to a posture associated with the posture of the workpiece represented in an image obtained by imaging the workpiece with the imaging unit. As a result, it is possible to save the time and effort required to calculate the target position and orientation of the robot hand, so that it is possible to easily shorten the time required for controlling the robot.
However, for example, in a workpiece conveyed by a belt conveyor or the like, the position and posture of the workpiece with respect to the robot change with time, so the posture of the workpiece when captured by the imaging unit is different from the posture of the workpiece immediately before the hand is gripped. May end up. In such a case, the hand unit grips the workpiece that has changed to a posture different from the posture at the time when the image is picked up by the image pickup unit. In such a case, after the hand grips the work, the position and posture of the work with respect to the hand may be displaced, or the work may fall off the hand. When such a thing occurs, the work after gripping the workpiece tends to be delayed.
In other words, the conventional robot has a problem that the work after gripping the workpiece tends to be delayed.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]ワークを保持する保持部に前記ワークを保持させる保持ステップと、前記保持部に前記ワークを保持させた状態で前記保持部を駆動する駆動ステップと、前記駆動ステップで前記保持部を駆動したときの前記保持部の挙動を慣性センサーで検出した結果に基づいて、前記保持部による前記ワークの保持状態を認識する保持状態認識ステップと、前記保持状態認識ステップの後に、前記保持部を駆動して、前記保持部に保持されている前記ワークを搬送する搬送ステップと、を含み、前記搬送ステップでは、前記保持状態認識ステップにおいて認識された前記保持状態に応じて、前記ワークを搬送する搬送速度を制御する、ことを特徴とする搬送方法。   Application Example 1 A holding step for holding the workpiece in a holding portion for holding the workpiece, a driving step for driving the holding portion in a state where the workpiece is held in the holding portion, and the holding portion in the driving step A holding state recognition step for recognizing the holding state of the workpiece by the holding unit based on a result of detecting the behavior of the holding unit when the holding unit is driven, and after the holding state recognition step, the holding unit A conveying step of conveying the workpiece held by the holding unit, and in the conveying step, the workpiece is conveyed according to the holding state recognized in the holding state recognizing step. A conveyance method characterized by controlling a conveyance speed to be performed.

この適用例の搬送方法では、保持状態認識ステップにおいて、駆動ステップで保持部を駆動したときの保持部の挙動を慣性センサーで検出した結果に基づいて、保持部によるワークの保持状態を認識する。
ここで、例えば、ワークが不安定な状態で保持部に保持されている場合と、ワークが安定した状態で保持部に保持されている場合とでは、保持部を駆動したときの挙動が異なる。この搬送方法では、保持状態認識ステップにおいて、慣性センサーで保持部の挙動を検出した結果に基づいて、不安定な保持状態と安定した保持状態とを判別することができる。
そして、保持状態認識ステップで認識したワークの保持状態に応じて、搬送ステップにおけるワークの搬送速度を制御するので、ワークの保持状態に応じた搬送を行うことができる。例えば、ワークが不安定な状態で保持部に保持されている場合には、搬送過程において、ワークの保持部に対する位置や姿勢がずれたり、ワークが保持部から脱落したりすることを低く抑えやすくすることができる。
この結果、搬送ステップを含む搬送ステップ以後の作業を滞らせにくくすることができる。
In the conveyance method of this application example, in the holding state recognition step, the holding state of the workpiece by the holding unit is recognized based on the result of detecting the behavior of the holding unit when the holding unit is driven in the driving step by the inertia sensor.
Here, for example, the behavior when the holding unit is driven is different between the case where the workpiece is held by the holding unit in an unstable state and the case where the workpiece is held by the holding unit in a stable state. In this transport method, the unstable holding state and the stable holding state can be determined based on the result of detecting the behavior of the holding portion by the inertia sensor in the holding state recognition step.
And since the conveyance speed of the workpiece | work in a conveyance step is controlled according to the holding | maintenance state of the workpiece | work recognized at the holding | maintenance state recognition step, the conveyance according to the holding | maintenance state of a workpiece | work can be performed. For example, when the workpiece is held in the holding portion in an unstable state, it is easy to suppress the position and posture of the workpiece with respect to the holding portion during the conveyance process, and the workpiece from falling off the holding portion. can do.
As a result, the work after the transport step including the transport step can be made difficult to be delayed.

[適用例2]上記の搬送方法であって、前記保持状態認識ステップでは、前記保持部の駆動が停止したときの前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出した結果に基づいて、前記保持状態を認識する、ことを特徴とする搬送方法。   Application Example 2 In the transport method described above, in the holding state recognition step, the holding state is determined based on a result of detecting the behavior of the holding unit when the driving of the holding unit is stopped by the inertial sensor. Recognizing the transfer method.

この適用例では、保持部の駆動が停止したときの保持部の挙動を慣性センサーで検出するので、保持部の駆動が停止したときの保持部の挙動を検出することができる。これにより、保持部の挙動に基づいて、安定した保持状態と不安定な保持状態とを判別しやすくすることができる。   In this application example, since the behavior of the holding unit when the driving of the holding unit is stopped is detected by the inertial sensor, the behavior of the holding unit when the driving of the holding unit is stopped can be detected. Accordingly, it is possible to easily distinguish between a stable holding state and an unstable holding state based on the behavior of the holding unit.

[適用例3]上記の搬送方法であって、前記慣性センサーは、角速度を検出する角速度センサーであり、前記保持状態認識ステップでは、前記保持部の角速度を前記保持部の挙動として前記角速度センサーで検出する、ことを特徴とする搬送方法。   Application Example 3 In the transport method described above, the inertial sensor is an angular velocity sensor that detects an angular velocity, and in the holding state recognition step, the angular velocity sensor uses the angular velocity of the holding unit as the behavior of the holding unit. A conveying method characterized by detecting.

この適用例では、角速度センサーで保持部の角速度を検出することによって、保持部の挙動を検出することができる。そして、検出した角速度の結果に基づいて、保持部によるワークの保持状態を認識することができる。   In this application example, the behavior of the holding unit can be detected by detecting the angular velocity of the holding unit with an angular velocity sensor. And based on the result of the detected angular velocity, the holding | maintenance state of the workpiece | work by a holding | maintenance part can be recognized.

[適用例4]上記の搬送方法であって、前記駆動ステップでは、前記保持部を揺動させる揺動装置を駆動することによって、前記保持部を揺動させる、ことを特徴とする搬送方法。   Application Example 4 In the transport method described above, in the driving step, the holding unit is swung by driving a swinging device that swings the holding unit.

この適用例では、揺動装置を駆動することによって保持部を揺動させると、ワークに遠心力を作用させることができるので、不安定な状態で保持部に保持されているワークを保持部から脱落させやすくすることができる。このため、ワークが保持部から脱落するほどの不安定な保持状態のままで搬送ステップに移行することを避けやすくすることができる。   In this application example, when the holding unit is swung by driving the swinging device, a centrifugal force can be applied to the work, so that the work held by the holding unit in an unstable state is removed from the holding unit. It can be made easy to drop off. For this reason, it can be made easy to avoid moving to a conveyance step in the unstable holding state that the work falls off from the holding part.

[適用例5]上記の搬送方法であって、前記駆動ステップでは、少なくとも重力が作用する向きを含む向きに前記保持部を揺動させる、ことを特徴とする搬送方法。   Application Example 5 In the transport method described above, in the driving step, the holding unit is swung in a direction including at least a direction in which gravity acts.

この適用例では、ワークに作用する遠心力の中に、重力が作用する向きと同じ向きに作用する遠心力を含ませることができるので、ワークに遠心力と重力とを作用させることができる。これにより、不安定な状態で保持部に保持されているワークを保持部から一層脱落させやすくすることができる。   In this application example, the centrifugal force acting on the workpiece can include the centrifugal force acting in the same direction as the direction in which the gravity acts, so that the centrifugal force and the gravity can act on the workpiece. Thereby, the workpiece | work currently hold | maintained at the holding | maintenance part in the unstable state can be made still easier to drop from a holding | maintenance part.

[適用例6]ワークを保持する保持部と、前記保持部に設けられた慣性センサーと、前記保持部の駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記保持部に前記ワークを保持させ、前記保持部を駆動した場合の前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出し、前記慣性センサーが検出した結果に基づいて前記保持部による前記ワークの保持状態を認識し、前記保持状態に応じて前記ワークの搬送における搬送速度を制御する、ことを特徴とするロボット。   Application Example 6 A holding unit that holds a workpiece, an inertial sensor provided in the holding unit, and a control unit that controls driving of the holding unit, and the control unit includes Holding the workpiece, detecting the behavior of the holding unit when the holding unit is driven by the inertial sensor, recognizing the holding state of the workpiece by the holding unit based on the detection result of the inertial sensor, A robot characterized by controlling a conveyance speed in conveyance of the workpiece according to a holding state.

この適用例のロボットは、ワークを保持する保持部と、保持部に設けられた慣性センサーと、保持部の駆動を制御する制御部と、を有する。
制御部は、保持部にワークを保持させ、保持部を駆動した場合の保持部の挙動を慣性センサーで検出し、慣性センサーが検出した結果に基づいて保持部によるワークの保持状態を認識し、保持状態に応じてワークの搬送速度を制御する。
ここで、例えば、ワークが不安定な状態で保持部に保持されている場合と、ワークが安定した状態で保持部に保持されている場合とでは、保持部を駆動したときの挙動が異なる。このため、慣性センサーで保持部の挙動を検出した結果に基づいて、不安定な保持状態と安定した保持状態とを判別することができる。
制御部は、認識したワークの保持状態に応じて、ワークの搬送速度を制御する。これにより、ワークの保持状態に応じた搬送を行うことができる。例えば、ワークが不安定な状態で保持部に保持されている場合には、搬送過程において、ワークの保持部に対する位置や姿勢がずれたり、ワークが保持部から脱落したりすることを低く抑えやすくすることができる。
この結果、ワークの搬送を含む以後の作業を滞らせにくくすることができる。
The robot of this application example includes a holding unit that holds a workpiece, an inertial sensor provided in the holding unit, and a control unit that controls driving of the holding unit.
The control unit holds the workpiece in the holding unit, detects the behavior of the holding unit when the holding unit is driven, and recognizes the holding state of the workpiece by the holding unit based on the result detected by the inertia sensor, The workpiece conveyance speed is controlled according to the holding state.
Here, for example, the behavior when the holding unit is driven is different between the case where the workpiece is held by the holding unit in an unstable state and the case where the workpiece is held by the holding unit in a stable state. For this reason, an unstable holding state and a stable holding state can be distinguished based on the result of detecting the behavior of the holding portion with the inertial sensor.
The control unit controls the conveyance speed of the workpiece according to the recognized holding state of the workpiece. Thereby, the conveyance according to the holding | maintenance state of a workpiece | work can be performed. For example, when the workpiece is held in the holding portion in an unstable state, it is easy to suppress the position and posture of the workpiece with respect to the holding portion during the conveyance process, and the workpiece from falling off the holding portion. can do.
As a result, it is possible to make it difficult to delay the subsequent work including the conveyance of the work.

[適用例7]上記のロボットであって、前記保持部を揺動させる揺動装置を有し、前記制御部は、前記揺動装置に前記保持部を揺動させた場合の前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出し、前記慣性センサーが検出した結果に基づいて前記保持部による前記ワークの保持状態を認識し、前記保持状態に応じて前記ワークの搬送における搬送速度を制御する、ことを特徴とするロボット。   Application Example 7 In the robot described above, the robot includes a swinging device that swings the holding unit, and the control unit is configured to rotate the holding unit when the holding unit is swung by the swinging device. Detecting a behavior with the inertial sensor, recognizing a holding state of the workpiece by the holding unit based on a result detected by the inertial sensor, and controlling a conveyance speed in conveying the workpiece according to the holding state; Robot characterized by.

この適用例では、制御部が揺動装置に保持部を揺動させると、ワークに遠心力を作用させることができるので、不安定な状態で保持部に保持されているワークを保持部から脱落させやすくすることができる。このため、ワークが保持部から脱落するほどの不安定な保持状態のままでワークの搬送に移行することを避けやすくすることができる。   In this application example, when the control unit swings the holding unit on the swinging device, a centrifugal force can be applied to the workpiece, so that the workpiece held by the holding unit in an unstable state is dropped from the holding unit. It can be made easy. For this reason, it can be made easy to avoid shifting to the conveyance of the workpiece in an unstable holding state such that the workpiece is dropped from the holding portion.

[適用例8]上記のロボットであって、前記制御部は、少なくとも重力が作用する向きを含む向きに前記保持部を揺動させる、ことを特徴とするロボット。   Application Example 8 In the above robot, the control unit swings the holding unit in a direction including at least a direction in which gravity acts.

この適用例では、ワークに作用する遠心力の中に、重力が作用する向きと同じ向きに作用する遠心力を含ませることができるので、ワークに遠心力と重力とを作用させることができる。これにより、不安定な状態で保持部に保持されているワークを保持部から一層脱落させやすくすることができる。   In this application example, the centrifugal force acting on the workpiece can include the centrifugal force acting in the same direction as the direction in which the gravity acts, so that the centrifugal force and the gravity can act on the workpiece. Thereby, the workpiece | work currently hold | maintained at the holding | maintenance part in the unstable state can be made still easier to drop from a holding | maintenance part.

本実施形態におけるロボットの概略の構成を説明する外観図。FIG. 2 is an external view illustrating a schematic configuration of a robot according to the present embodiment. 図1(b)中のA部の拡大図。The enlarged view of the A section in FIG.1 (b). 本実施形態におけるロボットの概略の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot in the present embodiment. 本実施形態における搬送システムの概略の構成を説明する図。The figure explaining the schematic structure of the conveyance system in this embodiment. 本実施形態における搬送システムでの搬送方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the conveying method in the conveying system in this embodiment. 本実施形態における保持力確認ステップでの動作を説明する図。The figure explaining the operation | movement in the retention strength confirmation step in this embodiment. 本実施形態における保持力確認ステップで検出されるハンド部の挙動の例。The example of the behavior of the hand part detected by the holding power confirmation step in this embodiment.

図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
実施形態におけるロボット1は、概略の構成を示す斜視図である図1(a)に示すように、基台3と、支持台5と、アーム装置7と、ハンド装置9と、撮像装置11と、を有する。
基台3は、X方向及びY方向によって規定されるXY平面に沿って延在している。なお、XY平面に直交する方向は、Z方向として定められる。
支持台5は、基台3に据えられている。支持台5は、アーム装置7を支持している。
アーム装置7は、第1アーム21と、第2アーム23と、を有している。
Embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, in order to make each structure the size which can be recognized, the structure and the scale of a member may differ.
As shown in FIG. 1A, which is a perspective view showing a schematic configuration, the robot 1 in the embodiment includes a base 3, a support base 5, an arm device 7, a hand device 9, and an imaging device 11. Have.
The base 3 extends along the XY plane defined by the X direction and the Y direction. The direction orthogonal to the XY plane is defined as the Z direction.
The support base 5 is placed on the base 3. The support base 5 supports the arm device 7.
The arm device 7 includes a first arm 21 and a second arm 23.

第1アーム21は、ロボット1の正面図である図1(b)に示すように、一端側が関節部25を介して支持台5に支持されている。第1アーム21は、関節部25によって回転軸26を中心に回動可能に構成されている。
第1アーム21の他端側には、関節部27を介して第2アーム23の一端側が支持されている。第2アーム23は、関節部27によって回転軸29を中心に回動可能に構成されている。
なお、アーム装置7は、第1アーム21を回動させるための動力を発生させるモーター(図示せず)を有している。また、アーム装置7は、第2アーム23を回動させるための動力を発生させるモーター(図示せず)も有している。
第2アーム23の関節部27側とは反対側の他端側には、ハンド装置9が設けられている。
As shown in FIG. 1B, which is a front view of the robot 1, one end side of the first arm 21 is supported by the support base 5 via a joint portion 25. The first arm 21 is configured to be rotatable about a rotation shaft 26 by a joint portion 25.
On the other end side of the first arm 21, one end side of the second arm 23 is supported via a joint portion 27. The second arm 23 is configured to be rotatable about a rotation shaft 29 by a joint portion 27.
The arm device 7 has a motor (not shown) that generates power for rotating the first arm 21. The arm device 7 also has a motor (not shown) that generates power for rotating the second arm 23.
The hand device 9 is provided on the other end side of the second arm 23 opposite to the joint portion 27 side.

ハンド装置9は、図1(b)中のA部の拡大図である図2に示すように、昇降軸31と、昇降装置33と、揺動装置35と、回転装置37と、ハンド部39と、を有している。ハンド装置9は、昇降装置33を介して第2アーム23に支持されている。
昇降装置33は、昇降軸31をZ方向に沿って昇降させることができる。昇降装置33は、昇降軸31を昇降させるための動力を発生させる図示しない動力源を有している。動力源からの動力は、図示しない昇降機構を介して昇降軸31に伝達される。これにより、昇降軸31は、Z方向に沿って昇降することができる。なお、本実施形態では、昇降軸31を駆動するための動力源として図示しないモーターが採用されている。
昇降軸31のZ方向における下端側には、揺動装置35及び回転装置37を介してハンド部39が支持されている。
As shown in FIG. 2, which is an enlarged view of part A in FIG. And have. The hand device 9 is supported by the second arm 23 via the lifting device 33.
The elevating device 33 can elevate the elevating shaft 31 along the Z direction. The lifting device 33 has a power source (not shown) that generates power for moving the lifting shaft 31 up and down. The power from the power source is transmitted to the lifting shaft 31 via a lifting mechanism (not shown). Thereby, the raising / lowering axis | shaft 31 can be raised / lowered along a Z direction. In the present embodiment, a motor (not shown) is employed as a power source for driving the elevating shaft 31.
A hand portion 39 is supported on the lower end side in the Z direction of the elevating shaft 31 via a swing device 35 and a rotation device 37.

ハンド部39は、一対の指部43を有している。一対の指部43は、互いに、近づいたり遠ざかったりすることが可能に構成されている。また、ハンド部39は、一対の指部43を駆動するための動力を発生させる動力源を有している。この動力源からの動力は、図示しない伝動機構を介して一対の指部43に伝達される。本実施形態では、一対の指部43を駆動するための動力源として図示しないモーターが採用されている。
これにより、ロボット1では、一対の指部43でワークWを挟持することができる。そして、ワークWを一対の指部43で挟持した状態でアーム装置7を駆動することによって、このワークWを搬送することができる。以下においては、一対の指部43がワークWを挟持するという動作を、ハンド部39がワークWを掴むと表現したり、ハンド部39がワークWを把持すると表現したりすることがある。
回転装置37は、ハンド部39と昇降軸31との間に介在しており、ハンド部39を図2に示す回転軸45を中心に回転させることができる。
The hand part 39 has a pair of finger parts 43. The pair of finger parts 43 are configured to be able to approach and move away from each other. Further, the hand unit 39 has a power source that generates power for driving the pair of finger units 43. The power from this power source is transmitted to the pair of finger parts 43 via a transmission mechanism (not shown). In the present embodiment, a motor (not shown) is employed as a power source for driving the pair of finger portions 43.
Thereby, in the robot 1, the workpiece W can be held between the pair of finger portions 43. Then, the work W can be transported by driving the arm device 7 in a state where the work W is sandwiched between the pair of finger portions 43. In the following, an operation in which the pair of finger parts 43 hold the work W may be expressed as the hand part 39 grips the work W, or may be expressed as the hand part 39 grips the work W.
The rotating device 37 is interposed between the hand unit 39 and the elevating shaft 31 and can rotate the hand unit 39 around the rotating shaft 45 shown in FIG.

揺動装置35は、回転装置37と昇降軸31との間に介在しており、関節部47を支点としてハンド部39を、図2中のR方向に揺動させることができる。この関節部47は、手首に例えられ得る。そして、ハンド部39は、手首としての関節部を支点として首振り動作(揺動)を行うことができる。
なお、揺動装置35は、ハンド部39を揺動させるための動力を発生させるモーター(図示せず)を有している。また、回転装置37は、ハンド部39を回転させるための動力を発生させるモーター(図示せず)を有している。
The oscillating device 35 is interposed between the rotating device 37 and the elevating shaft 31 and can oscillate the hand portion 39 in the R direction in FIG. 2 with the joint portion 47 as a fulcrum. The joint 47 can be compared to a wrist. And the hand part 39 can perform a swing operation | movement (swing | rocking) by using the joint part as a wrist as a fulcrum.
The swing device 35 includes a motor (not shown) that generates power for swinging the hand unit 39. The rotating device 37 has a motor (not shown) that generates power for rotating the hand unit 39.

図2に示すように、ハンド部39には、慣性センサーの1つである角速度センサー51が設けられている。角速度センサー51は、関節部47を支点とするハンド部39の揺動(首振り動作)における角速度を検出する。角速度センサー51としては、例えば、回転型ジャイロスコープ、振動型ジャイロスコープ、ガス型ジャイロスコープ、リングレーザージャイロ等のジャイロスコープが採用され得る。本実施形態では、振動型ジャイロスコープに属する振動子型ジャイロスコープが採用されている。
撮像装置11は、基台3に設けられた支柱55と、支柱55に支持された梁部57とによって支持されている。撮像装置11は、アーム装置7やハンド装置9から独立して、すなわちアーム装置7やハンド装置9とは別個に設けられている。このため、撮像装置11の光軸の方向や位置は、アーム装置7やハンド装置9の動作によって変化しない。
撮像装置11は、撮像素子を有している。撮像装置11は、ハンド部39が掴むべきワークWを撮像する。ロボット1では、撮像装置11がワークWを撮像した結果に基づいて、ワークWの姿勢が認識される。なお、撮像素子としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)などの素子が採用され得る。
As shown in FIG. 2, the hand unit 39 is provided with an angular velocity sensor 51 which is one of inertia sensors. The angular velocity sensor 51 detects an angular velocity in swinging (swinging motion) of the hand portion 39 with the joint portion 47 as a fulcrum. As the angular velocity sensor 51, for example, a gyroscope such as a rotary gyroscope, a vibration gyroscope, a gas gyroscope, or a ring laser gyro can be employed. In the present embodiment, a vibrator-type gyroscope belonging to the vibration-type gyroscope is employed.
The imaging device 11 is supported by a support 55 provided on the base 3 and a beam portion 57 supported by the support 55. The imaging device 11 is provided independently of the arm device 7 and the hand device 9, that is, separately from the arm device 7 and the hand device 9. For this reason, the direction and position of the optical axis of the imaging device 11 are not changed by the operation of the arm device 7 or the hand device 9.
The imaging device 11 has an imaging element. The imaging device 11 images the workpiece W that the hand unit 39 should grasp. In the robot 1, the posture of the workpiece W is recognized based on the result of the imaging device 11 imaging the workpiece W. In addition, as an image pick-up element, elements, such as CCD (Charge Coupled Device), can be employ | adopted, for example.

ロボット1は、図3に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部61を有している。制御部61は、CPU(Central Processing Unit)63と、駆動制御部65と、メモリー部67と、を有している。駆動制御部65及びメモリー部67は、バス69を介してCPU63に接続されている。
また、ロボット1は、モーター71と、モーター73と、モーター75と、モーター77と、モーター79と、モーター81と、を有している。モーター71、モーター73、モーター75、モーター77、モーター79、及びモーター81は、それぞれ、入出力インターフェイス83とバス69とを介して制御部61に接続されている。
As shown in FIG. 3, the robot 1 includes a control unit 61 that controls the operation of each of the above components. The control unit 61 includes a CPU (Central Processing Unit) 63, a drive control unit 65, and a memory unit 67. The drive control unit 65 and the memory unit 67 are connected to the CPU 63 via the bus 69.
The robot 1 includes a motor 71, a motor 73, a motor 75, a motor 77, a motor 79, and a motor 81. The motor 71, the motor 73, the motor 75, the motor 77, the motor 79, and the motor 81 are connected to the control unit 61 via an input / output interface 83 and a bus 69, respectively.

モーター71は、第1アーム21を回動させるための動力を発生させる。
モーター73は、第2アーム23を回動させるための動力を発生させる。
モーター75は、昇降軸31を昇降させるための動力を発生させる。
モーター77は、揺動装置35を駆動するための動力を発生させる。モーター77からの動力によって、ハンド部39を揺動させることができる。
モーター79は、回転装置37を駆動するための動力を発生させる。モーター79からの動力によって、ハンド部39を回転させることができる。
モーター81は、一対の指部43を駆動するための動力を発生させる。
なお、撮像装置11及び角速度センサー51も、それぞれ、入出力インターフェイス83とバス69とを介して制御部61に接続されている。
The motor 71 generates power for rotating the first arm 21.
The motor 73 generates power for rotating the second arm 23.
The motor 75 generates power for moving the lifting shaft 31 up and down.
The motor 77 generates power for driving the rocking device 35. The hand unit 39 can be swung by the power from the motor 77.
The motor 79 generates power for driving the rotating device 37. The hand unit 39 can be rotated by the power from the motor 79.
The motor 81 generates power for driving the pair of finger portions 43.
The imaging device 11 and the angular velocity sensor 51 are also connected to the control unit 61 via the input / output interface 83 and the bus 69, respectively.

CPU63は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部65は、各構成の駆動を制御する。メモリー部67は、RAM(Random Access Memory)や、ROM(Read Only Memory)などを含んでいる。メモリー部67には、ロボット1における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト84を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部85などが設定されている。データ展開部85に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される記録データや、記録処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
また、メモリー部67には、姿勢画像データ87を記憶する領域、ハンド姿勢情報89を記憶する領域も設けられている。姿勢画像データ87及びハンド姿勢情報89については、詳細を後述する。
駆動制御部65は、モーター制御部91と、撮像制御部93と、センサー制御部95と、を有している。
The CPU 63 performs various arithmetic processes as a processor. The drive control unit 65 controls driving of each component. The memory unit 67 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. In the memory unit 67, an area for storing program software 84 in which a control procedure of the operation in the robot 1 is described, a data expansion unit 85 that is an area for temporarily expanding various data, and the like are set. Examples of data developed in the data development unit 85 include recording data indicating a pattern to be drawn, program data such as recording processing, and the like.
The memory unit 67 is also provided with an area for storing posture image data 87 and an area for storing hand posture information 89. Details of the posture image data 87 and the hand posture information 89 will be described later.
The drive control unit 65 includes a motor control unit 91, an imaging control unit 93, and a sensor control unit 95.

モーター制御部91は、CPU63からの指令に基づいて、モーター71と、モーター73と、モーター75と、モーター77と、モーター79と、モーター81とを、個別に制御する。
撮像制御部93は、CPU63からの指令に基づいて、撮像装置11を制御する。
センサー制御部95は、CPU63からの指令に基づいて、角速度センサー51を制御する。
ここで、撮像制御部93は、CPU63からの指令に基づいて、撮像装置11にワークWを撮像させる。撮像装置11がワークWを撮像した撮像結果は、制御部61のCPU63に出力される。制御部61では、撮像装置11からの撮像結果に基づいて、ワークWの姿勢が認識される。
前述したように、メモリー部67には、姿勢画像データ87が記憶されている。姿勢画像データ87は、ワークWのあらゆる姿勢を示す複数の画像データで構成されている。姿勢画像データ87には、ワークWのあらゆる姿勢が、それぞれ画像データとして記されている。
The motor control unit 91 individually controls the motor 71, the motor 73, the motor 75, the motor 77, the motor 79, and the motor 81 based on a command from the CPU 63.
The imaging control unit 93 controls the imaging device 11 based on a command from the CPU 63.
The sensor control unit 95 controls the angular velocity sensor 51 based on a command from the CPU 63.
Here, the imaging control unit 93 causes the imaging device 11 to image the workpiece W based on a command from the CPU 63. The imaging result obtained by imaging the workpiece W by the imaging device 11 is output to the CPU 63 of the control unit 61. In the control unit 61, the posture of the workpiece W is recognized based on the imaging result from the imaging device 11.
As described above, the posture image data 87 is stored in the memory unit 67. The posture image data 87 is composed of a plurality of image data indicating all postures of the workpiece W. In the posture image data 87, every posture of the workpiece W is written as image data.

また、メモリー部67に記憶されているハンド姿勢情報89は、ワークWを掴むときにハンド部39がとるべき姿勢に関する情報である。ハンド姿勢情報89には、ワークWのあらゆる姿勢に対応して、ハンド部39がとるべき姿勢が記されている。つまり、ハンド姿勢情報89には、姿勢画像データ87のそれぞれに対して、ハンド部39がワークWを掴むときにとるべき姿勢に関する情報が対応付けられている。
そして、CPU63は、撮像装置11からの撮像結果を複数の姿勢画像データ87に照合し、複数の姿勢画像データ87の中から撮像結果に最も近似する姿勢画像データ87を抽出する。
The hand posture information 89 stored in the memory unit 67 is information regarding the posture that the hand unit 39 should take when the workpiece W is gripped. The hand posture information 89 describes the posture that the hand unit 39 should take in correspondence with all postures of the workpiece W. In other words, the hand posture information 89 is associated with each piece of posture image data 87 in relation to the posture to be taken when the hand unit 39 grips the workpiece W.
Then, the CPU 63 collates the imaging result from the imaging device 11 with the plurality of attitude image data 87 and extracts the attitude image data 87 that most closely approximates the imaging result from the plurality of attitude image data 87.

次いで、CPU63は、抽出した姿勢画像データ87に対応付けられたハンド姿勢情報89に基づいて、モーター制御部91に、モーター71、モーター73、モーター75、モーター77、及びモーター79に対する駆動指令を出力する。モーター制御部91は、CPU63からの指令に基づいて、モーター71、モーター73、モーター75、モーター77、及びモーター79の駆動を個別に制御する。これにより、ハンド部39の姿勢が制御される。この結果、ハンド部39は、ワークWを掴むときにとるべき姿勢に制御される。   Next, the CPU 63 outputs drive commands for the motor 71, the motor 73, the motor 75, the motor 77, and the motor 79 to the motor control unit 91 based on the hand posture information 89 associated with the extracted posture image data 87. To do. The motor control unit 91 individually controls driving of the motor 71, the motor 73, the motor 75, the motor 77, and the motor 79 based on a command from the CPU 63. Thereby, the attitude | position of the hand part 39 is controlled. As a result, the hand unit 39 is controlled to a posture to be taken when the workpiece W is grasped.

そして、CPU63は、モーター制御部91に、モーター81に対する駆動指令を出力する。モーター制御部91は、CPU63からの指令に基づいて、モーター81の駆動を制御して、一対の指部43にワークWを挟持させる。
上記のように、ロボット1では、撮像装置11でのワークWの撮像結果に基づいて、この撮像結果に最も近似する姿勢画像データ87に対応付けられたハンド姿勢情報89に従って、ハンド部39の姿勢を制御するので、姿勢の制御にかかる演算処理を軽減することができる。この結果、ハンド部39によるワークWの把持動作にかかる時間を軽減することができる。
Then, the CPU 63 outputs a drive command for the motor 81 to the motor control unit 91. The motor control unit 91 controls the drive of the motor 81 based on a command from the CPU 63 to hold the workpiece W between the pair of finger units 43.
As described above, in the robot 1, the posture of the hand unit 39 is based on the hand posture information 89 associated with the posture image data 87 that most closely approximates the imaging result based on the imaging result of the workpiece W by the imaging device 11. Therefore, it is possible to reduce the arithmetic processing related to posture control. As a result, the time required for the gripping operation of the workpiece W by the hand unit 39 can be reduced.

ロボット1を活用してワークWを搬送する方法について説明する。
ここでは、コンベヤーによって輸送されるワークWをコンベヤーから別の場所に搬送する方法を例に説明する。
この搬送方法が適用され得る搬送システム10は、図4に示すように、ロボット1と、コンベヤー101と、フィーダー103と、コンベヤー105と、を有している。なお、図4では、構成をわかりやすく示すため、ロボット1の構成のうち揺動装置35、回転装置37、ハンド部39、及び撮像装置11が図示されている。
A method for conveying the workpiece W using the robot 1 will be described.
Here, a method for conveying the workpiece W transported by the conveyor from the conveyor to another place will be described as an example.
As shown in FIG. 4, the transport system 10 to which this transport method can be applied includes a robot 1, a conveyor 101, a feeder 103, and a conveyor 105. In FIG. 4, the swing device 35, the rotation device 37, the hand unit 39, and the imaging device 11 are illustrated in the configuration of the robot 1 for easy understanding of the configuration.

コンベヤー101は、互いに隙間をあけて並ぶ一対のローラー107a及びローラー107bと、一対のローラー107a及びローラー107bに架け渡された無端ベルト109と、を有している。コンベヤー101では、ローラー107bを駆動することによって無端ベルト109を回転駆動することができる。
フィーダー103は、コンベヤー101にワークWを供給する装置である。フィーダー103は、複数のワークWを収容することができる収容部111と、収容部111に収容されているワークWを1つずつ排出する排出口113と、を有している。排出口113から排出されたワークWは、コンベヤー101の無端ベルト109上に供給される。フィーダー103からコンベヤー101に供給されたワークWは、無端ベルト109上に載置される。この状態で、無端ベルト109を回転駆動することによって、無端ベルト109上のワークWを、ローラー107a及びローラー107bが並ぶ方向である輸送方向Dに沿って、ローラー107aからローラー107bに至る輸送経路で輸送することができる。
The conveyor 101 includes a pair of rollers 107a and 107b that are arranged with a gap therebetween, and an endless belt 109 that spans between the pair of rollers 107a and 107b. In the conveyor 101, the endless belt 109 can be rotationally driven by driving the roller 107b.
The feeder 103 is a device that supplies the workpiece W to the conveyor 101. The feeder 103 includes a storage unit 111 that can store a plurality of workpieces W, and a discharge port 113 that discharges the workpieces W stored in the storage unit 111 one by one. The work W discharged from the discharge port 113 is supplied onto the endless belt 109 of the conveyor 101. The workpiece W supplied from the feeder 103 to the conveyor 101 is placed on the endless belt 109. In this state, by rotating and driving the endless belt 109, the workpiece W on the endless belt 109 is transported from the roller 107a to the roller 107b along the transport direction D in which the rollers 107a and 107b are arranged. Can be transported.

コンベヤー105は、コンベヤー101によるワークWの輸送方向Dにおいて、コンベヤー101の下流側に設けられている。コンベヤー105は、互いに隙間をあけて並ぶ一対のローラー117と、一対のローラー117に架け渡された無端ベルト119と、を有している。コンベヤー105では、ローラー117を駆動することによって無端ベルト119を回転駆動することができる。
コンベヤー105の無端ベルト119上には、コンベヤー101においてロボット1が掴めなかったワークWが供給される。無端ベルト119上に供給されたワークWは、フィーダー103の収容部111に戻される。つまり、コンベヤー101においてロボット1が掴めなかったワークWは、コンベヤー105を介してフィーダー103に回収される。
The conveyor 105 is provided on the downstream side of the conveyor 101 in the transport direction D of the workpiece W by the conveyor 101. The conveyor 105 includes a pair of rollers 117 that are arranged with a gap therebetween, and an endless belt 119 that spans the pair of rollers 117. In the conveyor 105, the endless belt 119 can be rotationally driven by driving the roller 117.
On the endless belt 119 of the conveyor 105, the workpiece W that the robot 1 cannot grasp in the conveyor 101 is supplied. The workpiece W supplied onto the endless belt 119 is returned to the accommodating portion 111 of the feeder 103. That is, the workpiece W that the robot 1 cannot grasp on the conveyor 101 is collected by the feeder 103 via the conveyor 105.

コンベヤー101の輸送経路において、無端ベルト109上のワークWに対向する位置に撮像装置11が配置されている。
コンベヤー101の輸送経路において、撮像装置11が配置されている位置よりも下流側にハンド部39が位置している。
上記の構成を有する搬送システム10における搬送方法は、図5に示すように、撮像ステップS1と、姿勢制御ステップS2と、把持ステップS3と、保持力確認ステップS4と、保持状態認識ステップS5と、搬送ステップS6と、を有している。
撮像ステップS1において、撮像装置11は、コンベヤー101の輸送経路において、コンベヤー101によって輸送されるワークWを撮像する。前述したように、撮像装置11からの撮像結果に基づいて、無端ベルト109上のワークWの姿勢が認識される。
The imaging device 11 is arranged at a position facing the workpiece W on the endless belt 109 in the transport path of the conveyor 101.
In the transport route of the conveyor 101, the hand unit 39 is located on the downstream side of the position where the imaging device 11 is disposed.
As shown in FIG. 5, the transport method in the transport system 10 having the above configuration includes an imaging step S1, an attitude control step S2, a gripping step S3, a holding force confirmation step S4, a holding state recognition step S5, Transport step S6.
In the imaging step S <b> 1, the imaging device 11 images the work W transported by the conveyor 101 in the transport route of the conveyor 101. As described above, the posture of the workpiece W on the endless belt 109 is recognized based on the imaging result from the imaging device 11.

そして、姿勢制御ステップS2において、認識されたワークWの姿勢に基づいて、ハンド部39は、無端ベルト109上のワークWを掴むときにとるべき姿勢に制御される。
次いで、把持ステップS3において、一対の指部43がワークWを挟持することによってワークWがハンド部39に把持される。
保持力確認ステップS4では、ハンド部39におけるワークWの保持力を確認する。このとき、ハンド部39におけるワークWの保持力が不十分である場合、このワークWに対する搬送を中止して、撮像ステップS1に戻る。
保持状態認識ステップS5では、ハンド部39におけるワークWの保持状態を認識する。
そして、搬送ステップS6では、認識された保持状態に応じてアーム装置7及びハンド装置9の駆動を制御することによって、この保持状態に応じた搬送速度でワークWをコンベヤー101とは別の場所に搬送する。
In the posture control step S <b> 2, the hand unit 39 is controlled to a posture to be taken when the workpiece W on the endless belt 109 is gripped based on the recognized posture of the workpiece W.
Next, in the gripping step S <b> 3, the work W is gripped by the hand part 39 by the pair of finger parts 43 sandwiching the work W.
In the holding force confirmation step S4, the holding force of the work W in the hand unit 39 is confirmed. At this time, when the holding force of the work W in the hand part 39 is insufficient, the conveyance with respect to the work W is stopped, and the process returns to the imaging step S1.
In the holding state recognition step S5, the holding state of the workpiece W in the hand unit 39 is recognized.
In the transport step S6, by controlling the driving of the arm device 7 and the hand device 9 according to the recognized holding state, the work W is moved to a place different from the conveyor 101 at the transport speed according to the holding state. Transport.

本実施形態では、ハンド部39がワークWを把持した後(把持ステップS3の後)に、且つ、把持したワークWをコンベヤー101とは別の場所に搬送する前(搬送ステップS6の前)に、ハンド部39におけるワークWの保持力を確認する保持力確認ステップS4が実施される。
保持力確認ステップS4では、一対の指部43にワークWを挟持させたまま、ハンド部39を揺動させることによって、ハンド部39におけるワークWの保持力を確認する。
この保持力確認ステップS4では、まず、図3に示すCPU63が、モーター制御部91に、モーター77に対する駆動指令を出力する。モーター制御部91は、CPU63からの指令に基づいて、モーター77の駆動を制御する。この制御により、図6(a)に示すように、一対の指部43にワークWを挟持させたまま、関節部47を支点としてハンド部39を振り上げる。
In the present embodiment, after the hand unit 39 grips the workpiece W (after the gripping step S3) and before transporting the gripped workpiece W to a place different from the conveyor 101 (before the transporting step S6). The holding force confirmation step S4 for confirming the holding force of the work W in the hand unit 39 is performed.
In the holding force confirmation step S4, the holding force of the workpiece W in the hand portion 39 is confirmed by swinging the hand portion 39 while holding the workpiece W between the pair of finger portions 43.
In the holding force confirmation step S4, first, the CPU 63 shown in FIG. 3 outputs a drive command for the motor 77 to the motor control unit 91. The motor control unit 91 controls driving of the motor 77 based on a command from the CPU 63. By this control, as shown in FIG. 6A, the hand unit 39 is swung up with the joint portion 47 as a fulcrum while the work W is held between the pair of finger portions 43.

次いで、CPU63は、モーター制御部91に、モーター77に対する反転駆動指令を出力する。モーター制御部91は、CPU63からの指令に基づいて、モーター77の駆動を制御(反転駆動)する。この反転駆動により、図6(b)に示すように、関節部47を支点としてハンド部39をコンベヤー101の無端ベルト109に向けて振りおろす。このとき、モーター制御部91は、ハンド部39が無端ベルト109に向かって振りおろされたタイミングで、モーター77の駆動を停止(制動)させる。
これにより、一対の指部43に不安定な状態で挟持されているワークWを、一対の指部43から脱落させることができる。このため、ハンド部39を振りおろす動作でワークWがハンド部39から脱落するほどの不安定な保持状態のままで、搬送ステップS6に移行することを避けることができる。この結果、搬送にかかる作業の効率を向上させやすくすることができる。
Next, the CPU 63 outputs a reverse drive command for the motor 77 to the motor control unit 91. The motor control unit 91 controls driving (reverse driving) of the motor 77 based on a command from the CPU 63. By this reverse driving, as shown in FIG. 6B, the hand portion 39 is swung down toward the endless belt 109 of the conveyor 101 with the joint portion 47 as a fulcrum. At this time, the motor control unit 91 stops (brakes) the driving of the motor 77 at the timing when the hand unit 39 is swung down toward the endless belt 109.
Thereby, the workpiece W held in an unstable state between the pair of finger portions 43 can be dropped from the pair of finger portions 43. For this reason, it can avoid moving to conveyance step S6 in the unstable holding state which the workpiece | work W falls from the hand part 39 by the operation | movement which swings down the hand part 39. FIG. As a result, it is possible to easily improve the efficiency of work related to conveyance.

保持力確認ステップS4において、モーター77を反転駆動するときに、ワークWに遠心力を作用させることが好ましい。これにより、不安定な状態でハンド部39に保持されているワークWをハンド部39から脱落させやすくすることができる。このとき、一対の指部43が並んでいる方向、すなわちワークWを挟持する方向とは交差する方向に遠心力を作用させることが好ましい。これにより、遠心力に反する力をワークWに作用させにくくすることができるので、ワークWをハンド部39から脱落させやすくすることができる。本実施形態では、図6に示す揺動によって、ワークWを挟持する方向とは交差する方向に遠心力を作用させることができる。   In the holding force confirmation step S4, it is preferable to apply a centrifugal force to the workpiece W when the motor 77 is driven in reverse. Thereby, the workpiece W held by the hand unit 39 in an unstable state can be easily dropped from the hand unit 39. At this time, it is preferable to apply a centrifugal force in a direction intersecting the direction in which the pair of finger portions 43 are arranged, that is, the direction in which the workpiece W is sandwiched. Accordingly, it is possible to make it difficult for a force against the centrifugal force to act on the workpiece W, so that the workpiece W can be easily dropped from the hand portion 39. In the present embodiment, the centrifugal force can be applied in a direction intersecting the direction in which the workpiece W is sandwiched by the swinging shown in FIG.

さらに、このとき、ワークWに作用させる遠心力に、重力が作用する向きに作用する遠心力を含ませることが好ましい。これにより、ワークWに遠心力と重力とを作用させることができる。この結果、不安定な状態でハンド部39に保持されているワークWをハンド部39から一層脱落させやすくすることができる。本実施形態では、図6に示す揺動によって、ワークWに遠心力と重力とを作用させることができる。
このとき、図6(b)に示すように、一対の指部43が並んでいる方向、すなわちワークWを挟持する方向とは交差する方向に重力を作用させることが好ましい。これにより、重力に反する力をワークWに作用させにくくすることができるので、ワークWをハンド部39から脱落させやすくすることができる。
上記の保持力確認ステップS4でワークWがハンド部39から脱落した場合には、撮像ステップS1に戻り、撮像ステップS1から処理を再開させる。なお、ハンド部39から脱落したワークWは、コンベヤー101の無端ベルト109上に落下してから、コンベヤー105を介してフィーダー103に回収される。
Further, at this time, it is preferable that the centrifugal force acting on the workpiece W includes the centrifugal force acting in the direction in which gravity acts. As a result, centrifugal force and gravity can be applied to the workpiece W. As a result, the workpiece W held by the hand unit 39 in an unstable state can be more easily removed from the hand unit 39. In the present embodiment, centrifugal force and gravity can be applied to the workpiece W by the swinging shown in FIG.
At this time, as shown in FIG. 6B, it is preferable to apply gravity in a direction intersecting the direction in which the pair of finger portions 43 are arranged, that is, the direction in which the workpiece W is sandwiched. Thereby, it is possible to make it difficult to apply a force against the gravity to the workpiece W, so that the workpiece W can be easily dropped from the hand portion 39.
When the workpiece W has dropped from the hand unit 39 in the holding force confirmation step S4, the process returns to the imaging step S1, and the process is resumed from the imaging step S1. The workpiece W dropped from the hand unit 39 falls on the endless belt 109 of the conveyor 101 and is then collected by the feeder 103 via the conveyor 105.

保持力確認ステップS4でワークWがハンド部39から脱落しなかった場合には、保持状態認識ステップS5に移行する。
ここで、本実施形態では、保持力確認ステップS4において、角速度センサー51によってハンド部39の挙動が検出される。
ここで、挙動とは、等速運動、加減速運動、往復運動である振動など、直線あるいは非直線運動を問わない、環境に対する物体の相対的な運動を示す概念である。
CPU63は、モーター制御部91にモーター77に対する反転駆動指令を出力するときに、センサー制御部95に検出指令を出力する。センサー制御部95は、CPU63からの指令に基づいて、角速度センサー51に、角速度を検出させる。これにより、ハンド部39が無端ベルト109に向かって振りおろされたときのハンド部39の挙動が検出され得る。なお、このとき、少なくとも、ハンド部39が振りおろされたときのハンド部39の残留振動を含む挙動を検出することが好ましい。
When the work W has not dropped from the hand unit 39 in the holding force confirmation step S4, the process proceeds to the holding state recognition step S5.
Here, in the present embodiment, the behavior of the hand unit 39 is detected by the angular velocity sensor 51 in the holding force confirmation step S4.
Here, the behavior is a concept indicating the relative motion of the object with respect to the environment, regardless of linear motion or non-linear motion, such as constant velocity motion, acceleration / deceleration motion, and vibration that is reciprocal motion.
The CPU 63 outputs a detection command to the sensor control unit 95 when outputting a reverse drive command for the motor 77 to the motor control unit 91. The sensor control unit 95 causes the angular velocity sensor 51 to detect the angular velocity based on a command from the CPU 63. Thereby, the behavior of the hand unit 39 when the hand unit 39 is swung down toward the endless belt 109 can be detected. At this time, it is preferable to detect at least a behavior including residual vibration of the hand unit 39 when the hand unit 39 is swung down.

ここで、ワークWが不安定な状態でハンド部39に保持されている場合と、ワークWが安定した状態でハンド部39に保持されている場合とでは、ハンド部39を駆動したときの挙動が異なる。
ワークWが安定した状態でハンド部39に保持されている場合、ハンド部39の角速度θvは、図7(a)に示すように、0度/secを中心に、t1の周期で減衰振動するという挙動を示す。
これに対し、ワークWが不安定な状態でハンド部39に保持されている場合、ハンド部39の角速度θvは、一例として、図7(b)に示すように、t1とは異なる周期t2で振動することがある。この他にも、ワークWが不安定な状態でハンド部39に保持されている場合のハンド部39の角速度θvの挙動としては、例えば、振動の振幅、減衰比や減衰率、減衰にかかる時間などが安定状態とは異なっていることがある。このような挙動の違いから不安定な保持状態と、安定した保持状態とを判別することができる。
Here, when the work W is held in the hand part 39 in an unstable state and in the case where the work W is held in the hand part 39 in a stable state, the behavior when the hand part 39 is driven. Is different.
When the workpiece W is held by the hand unit 39 in a stable state, the angular velocity θv of the hand unit 39 oscillates at a period of t1, centering on 0 degree / sec, as shown in FIG. 7A. It shows the behavior.
On the other hand, when the workpiece W is held by the hand unit 39 in an unstable state, the angular velocity θv of the hand unit 39 is, for example, at a period t2 different from t1 as shown in FIG. May vibrate. In addition to this, as the behavior of the angular velocity θv of the hand unit 39 when the work W is held in an unstable state, for example, vibration amplitude, damping ratio, damping rate, and damping time May be different from the stable state. From such a difference in behavior, an unstable holding state and a stable holding state can be distinguished.

つまり、本実施形態では、角速度センサー51でハンド部39の挙動を検出した結果から、不安定な保持状態と、安定した保持状態とを判別することができる。これにより、角速度センサー51でハンド部39の挙動を検出した結果に基づいて、ワークWの保持状態を認識することができる。
このようにして、保持状態認識ステップS5では、ワークWの保持状態を認識する。ワークWの保持状態は、CPU63によって認識される。
そして、CPU63は、保持状態認識ステップS5で認識したワークWの保持状態に応じて、搬送ステップS6におけるワークWの搬送速度を制御する。これにより、ワークWの保持状態に応じた搬送を行うことができる。
That is, in this embodiment, the unstable holding state and the stable holding state can be determined from the result of detecting the behavior of the hand unit 39 by the angular velocity sensor 51. Thereby, the holding state of the workpiece W can be recognized based on the result of detecting the behavior of the hand unit 39 by the angular velocity sensor 51.
In this way, in the holding state recognition step S5, the holding state of the workpiece W is recognized. The holding state of the workpiece W is recognized by the CPU 63.
And CPU63 controls the conveyance speed of the workpiece | work W in conveyance step S6 according to the holding | maintenance state of the workpiece | work W recognized by holding | maintenance state recognition step S5. Thereby, the conveyance according to the holding | maintenance state of the workpiece | work W can be performed.

本実施形態では、ワークWが不安定な状態でハンド部39に保持されている場合には、CPU63は、その保持状態に応じてワークWの搬送速度を遅くする。これにより、搬送過程において、ワークWのハンド部39に対する位置や姿勢がずれたり、ワークWがハンド部39から脱落したりすることを低く抑えやすくすることができる。この結果、搬送ステップS6を含む搬送ステップS6以後の作業を滞らせにくくすることができるので、作業の効率を向上させやすくすることができる。
他方で、ワークWが安定した状態でハンド部39に保持されている場合には、CPU63は、その保持状態に応じてワークWの搬送速度を速くする。これにより、搬送にかかる時間を短くすることができる。この結果、搬送ステップS6にかかる時間を短縮しやすくすることができるので、作業の効率を向上させやすくすることができる。
In the present embodiment, when the workpiece W is held in the hand unit 39 in an unstable state, the CPU 63 slows the conveyance speed of the workpiece W according to the holding state. Accordingly, it is possible to easily suppress the position and posture of the work W with respect to the hand unit 39 from being shifted or the work W from dropping from the hand unit 39 in the conveyance process. As a result, the work after the transport step S6 including the transport step S6 can be made difficult to be delayed, so that the efficiency of the work can be easily improved.
On the other hand, when the workpiece W is held by the hand unit 39 in a stable state, the CPU 63 increases the conveyance speed of the workpiece W according to the holding state. Thereby, the time taken for conveyance can be shortened. As a result, the time required for the transport step S6 can be easily shortened, so that the work efficiency can be easily improved.

本実施形態において、ハンド部39が保持部に対応し、一対の指部43が一対の挟持部に対応し、把持ステップS3が保持ステップに対応し、保持力確認ステップS4が駆動ステップに対応している。
なお、本実施形態では、保持力確認ステップS4において、ハンド部39におけるワークWの保持力を確認するために実施するハンド部39の駆動として、ハンド部39を揺動させることが採用されている。しかしながら、ハンド部39の駆動方法は、これに限定されない。ハンド部39の駆動方法としては、回転装置37によるハンド部39の回転駆動や、昇降装置33によるハンド部39の昇降駆動、第2アーム23によるハンド部39の揺動、第1アーム21によるハンド部39の揺動も採用され得る。
さらに、ハンド部39の駆動方法としては、揺動装置35による揺動、回転装置37による回転駆動、昇降装置33による昇降駆動、第2アーム23による揺動、及び第1アーム21による揺動のうちの2つ以上を組み合わせた駆動も採用され得る。
また、本実施形態では、スカラー型ロボットが例示されているが、ロボット1の形式はこれに限定されず、6軸ロボットなどの種々の形式が採用され得る。
In the present embodiment, the hand part 39 corresponds to the holding part, the pair of finger parts 43 corresponds to the pair of clamping parts, the gripping step S3 corresponds to the holding step, and the holding force confirmation step S4 corresponds to the driving step. ing.
In the present embodiment, in the holding force confirmation step S4, it is adopted that the hand unit 39 is swung as the driving of the hand unit 39 that is performed in order to confirm the holding force of the work W in the hand unit 39. . However, the driving method of the hand unit 39 is not limited to this. As a driving method of the hand unit 39, the rotation of the hand unit 39 by the rotating device 37, the lifting and lowering driving of the hand unit 39 by the lifting device 33, the swinging of the hand unit 39 by the second arm 23, and the hand by the first arm 21. Oscillation of part 39 can also be employed.
Further, as a driving method of the hand unit 39, swinging by the swinging device 35, rotation driving by the rotating device 37, lifting drive by the lifting device 33, swinging by the second arm 23, and swinging by the first arm 21 are performed. A combination of two or more of them can also be employed.
In this embodiment, a scalar type robot is exemplified, but the type of the robot 1 is not limited to this, and various types such as a six-axis robot can be adopted.

1…ロボット、7…アーム装置、9…ハンド装置、10…搬送システム、11…撮像装置、21…第1アーム、23…第2アーム、25…関節部、27…関節部、31…昇降軸、33…昇降装置、35…揺動装置、37…回転装置、39…ハンド部、43…指部、47…関節部、51…角速度センサー、61…制御部、63…CPU、65…駆動制御部、67…メモリー部、71…モーター、73…モーター、75…モーター、77…モーター、79…モーター、81…モーター、87…姿勢画像データ、89…ハンド姿勢情報、91…モーター制御部、93…撮像制御部、95…センサー制御部、101…コンベヤー、103…フィーダー、105…コンベヤー、W…ワーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot, 7 ... Arm apparatus, 9 ... Hand apparatus, 10 ... Transfer system, 11 ... Imaging apparatus, 21 ... 1st arm, 23 ... 2nd arm, 25 ... Joint part, 27 ... Joint part, 31 ... Lifting axis 33 ... Elevating device, 35 ... Oscillating device, 37 ... Rotating device, 39 ... Hand part, 43 ... Finger part, 47 ... Joint part, 51 ... Angular velocity sensor, 61 ... Control part, 63 ... CPU, 65 ... Drive control , 67 ... Memory unit, 71 ... Motor, 73 ... Motor, 75 ... Motor, 77 ... Motor, 79 ... Motor, 81 ... Motor, 87 ... Posture image data, 89 ... Hand posture information, 91 ... Motor control unit, 93 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Imaging control part, 95 ... Sensor control part, 101 ... Conveyor, 103 ... Feeder, 105 ... Conveyor, W ... Workpiece | work.

Claims (8)

ワークを保持する保持部に前記ワークを保持させる保持ステップと、
前記保持部に前記ワークを保持させた状態で前記保持部を駆動する駆動ステップと、
前記駆動ステップで前記保持部を駆動したときの前記保持部の挙動を慣性センサーで検出した結果に基づいて、前記保持部による前記ワークの保持状態を認識する保持状態認識ステップと、
前記保持状態認識ステップの後に、前記保持部を駆動して、前記保持部に保持されている前記ワークを搬送する搬送ステップと、を含み、
前記搬送ステップでは、前記保持状態認識ステップにおいて認識された前記保持状態に応じて、前記ワークを搬送する搬送速度を制御する、
ことを特徴とする搬送方法。
A holding step for holding the workpiece in a holding unit for holding the workpiece;
A driving step for driving the holding unit in a state where the workpiece is held by the holding unit;
A holding state recognition step for recognizing a holding state of the workpiece by the holding unit, based on a result of detecting an action of the holding unit by the inertial sensor when the holding unit is driven in the driving step;
After the holding state recognition step, driving the holding unit to transfer the work held by the holding unit, and
In the transport step, a transport speed for transporting the workpiece is controlled according to the holding state recognized in the holding state recognition step.
The conveyance method characterized by the above-mentioned.
前記保持状態認識ステップでは、前記保持部の駆動が停止したときの前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出した結果に基づいて、前記保持状態を認識する、
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送方法。
In the holding state recognition step, the holding state is recognized based on a result of detecting the behavior of the holding unit when the driving of the holding unit is stopped by the inertial sensor.
The conveying method according to claim 1.
前記慣性センサーは、角速度を検出する角速度センサーであり、
前記保持状態認識ステップでは、前記保持部の角速度を前記保持部の挙動として前記角速度センサーで検出する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送方法。
The inertial sensor is an angular velocity sensor that detects angular velocity,
In the holding state recognition step, the angular velocity sensor detects the angular velocity of the holding portion as the behavior of the holding portion,
The conveying method according to claim 1 or 2, wherein
前記駆動ステップでは、前記保持部を揺動させる揺動装置を駆動することによって、前記保持部を揺動させる、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の搬送方法。
In the driving step, the holding unit is swung by driving a swinging device that swings the holding unit.
The conveyance method according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記駆動ステップでは、少なくとも重力が作用する向きを含む向きに前記保持部を揺動させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の搬送方法。
In the driving step, the holding part is swung in a direction including at least a direction in which gravity acts,
The conveying method according to claim 4.
ワークを保持する保持部と、
前記保持部に設けられた慣性センサーと、
前記保持部の駆動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記保持部に前記ワークを保持させ、前記保持部を駆動した場合の前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出し、前記慣性センサーが検出した結果に基づいて前記保持部による前記ワークの保持状態を認識し、前記保持状態に応じて前記ワークの搬送における搬送速度を制御する、
ことを特徴とするロボット。
A holding unit for holding the workpiece;
An inertial sensor provided in the holding part;
A control unit for controlling the driving of the holding unit,
The control unit causes the holding unit to hold the workpiece, detects the behavior of the holding unit when the holding unit is driven, and detects the behavior of the holding unit based on the detection result of the inertia sensor. Recognizing the holding state of the workpiece, and controlling the conveyance speed in conveying the workpiece according to the holding state;
A robot characterized by that.
前記保持部を揺動させる揺動装置を有し、
前記制御部は、前記揺動装置に前記保持部を揺動させた場合の前記保持部の挙動を前記慣性センサーで検出し、前記慣性センサーが検出した結果に基づいて前記保持部による前記ワークの保持状態を認識し、前記保持状態に応じて前記ワークの搬送における搬送速度を制御する、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット。
A rocking device for rocking the holding portion;
The control unit detects a behavior of the holding unit when the holding unit is swung by the swinging device by the inertia sensor, and based on a result detected by the inertia sensor, the control unit detects the behavior of the work by the holding unit. Recognizing the holding state and controlling the transfer speed in transferring the workpiece according to the holding state;
The robot according to claim 6.
前記制御部は、少なくとも重力が作用する向きを含む向きに前記保持部を揺動させる、
ことを特徴とする請求項7に記載のロボット。
The control unit swings the holding unit in a direction including at least a direction in which gravity acts.
The robot according to claim 7.
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